Python 的多线程是鸡肋？

“唉，还没毕业就受到甲方的支配，等以后进了公司可咋整啊。”小白嘴里这么吐槽，但心理上还是不敢怠慢，只能恋恋不舍地关掉眼前的游戏，打开了 Python 代码思考了起来。

“现在的程序是单线程的，那就用多线程模型来优化吧，嘿嘿，我太机智了！”小白打心底感谢前段时间里学习到的线程的知识。“Python 里好像是 threading 模块负责多线程的，就决定是你了，threading ！”

花了两三个小时，小白终于把程序改好了，他长舒一口气，点击 Run ，开始测试运行时间。

“woc！怎么运行时间还变长了？”看着屏幕上显示的测试结果，小白傻眼了，这多线程怎么不顶用？自己明明是按官方文档来的啊！

debug 无果，小白只好寻求好朋友小明的帮助。

“哈哈哈，你居然用 python 的多线程？你不知道 python 的多线程被很多人称作「鸡肋」吗？”

“啊，不会吧？还有这种说法？我要是知道我肯定就不用多线程来改了。。。可为什么 python 的多线程就鸡肋了？那多线程爬虫是怎么回事？”

“我先给你解释下 python 下的多线程是怎么一回事吧。Python 是一门解释型语言，它的执行是由解释器来控制的，我们一般都会使用默认的 Cpython 解释器，这些我想你应该清楚。”

“那当然，这在一开始学 Python 的时候老师就讲过了。”

“那你知不知道什么是 GIL？”小明问道。

小白挠挠头，尴尬的回答：“我没听说过。”

“也是，你要是知道 GIL ，就能弄明白 Python 的多线程了。GIL，全称是 Global Interpreter Lock ，全局解释锁 ，专门给解释器用的。”

“蛤？解释器还要需要锁？ ”

“这个锁别有妙用，让我先考考你，C 语言能不能在用户态下做到线程级别的时间片轮转？”

“不能！操作系统里讲过了，我还记得上次你教我的内容~”小白得意的回答。

关于线程，详细的在这里：

“但是 python 能做到！python 里，解释器可以记录每一个线程执行了多长时间——时间一到，就能够切换到另一条线程。”

“有点意思，听起来像是解释器充当了操作系统的角色，然后为 python 线程提供了时间片轮转的能力。”

tobe 注：理论上 C 语言也可以做到，毕竟 python 解释器就是用 C 语言写的。

“解释的很到位，我再说回 GIL 吧，在多核还没有出现的时候，就已经有线程的存在了，GIL 就是拿来给线程加锁的，当一个线程将要执行时，解释器会把 GIL 锁给这个线程，其他线程因为没有锁，是无法运行的。等到持有锁线程阻塞或者运行 100 个字节码，解释器就会把锁交给其他线程。”

“但是这个 GIL 锁是全局（Global）的，也就导致即使是多核情况下，一次也只有一个线程能运行，从整体上看，整个程序是串行的。”

小白恍然大悟：“怪不得我的程序还变慢了，原来 python 的多线程不仅不能利用多核，还因为线程切换拖慢了我程序的执行速度！我想很多人应该都遇到过我这个问题吧，Python 社区为什么不修改这一特性，让多线程也做到并行呢？”

小明叹了口气：“哪有这么简单，修改锁的设计是很难的，我听说 MYSQL 拆分 buffer pool mutex 这个全局锁花了好多年呢。不过 Python 社区为此还是做了不少挽救工作的，比如在线程睡觉（sleep），等待连接的时候主动释放 GIL，让其他线程继续执行。拿爬虫程序来说吧，单个爬虫总会花时间在下载网页上，很多 CPU 时间就浪费掉了， 提供 sleep 机制后，这些爬虫可以在等待下载时释放 GIL 锁，把机会让给其他爬虫，这样整体运行速度能够得到大幅提升。”

“我好像明白了，”小白感觉自己被打通了任督二脉：“也就是说 Python 的多线程适合 I/O 密集型的程序，但是对计算密集型程序就不那么友好了~ 诶等等，那我怎么办？我还打算用多线程优化我的程序呢！”

“让 python 利用多核的方法还是有的，比如说，让 python 调用 C 语言的代码，在 C 语言里实现多线程，因为 C 语言里没有 GIL 锁，这些线程不会受到 GIL 的约束，也就能并行了。”

小白一个劲儿摇头：“不不不不不，好不容易写完的 Python 代码，你让我改成 C？这不是要我的命吗！我拒绝！”

“这不是还有第二种方法嘛——使用多进程，Python 里有个 multiprocessing 模块，可以创建多个进程，因为不同的进程使用不同的解释器，所以它们有各自的 GIL，互不干扰，自然就能完成并发了。“

“这个方法听起来才正常嘛，我马上就回去试试，谢谢你了！”

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